第三部分： 计算主义与Trustless Computing
一、存在为复杂网络的区块链生态
我们身处于一个由复杂性构筑的时代。
人与人、人与物、物与物之间的关系，“涌现”般的从单向性、单线性的关系进化到多维度的复杂拓扑结构。
从当下开始，直到可见的未来，数以百亿乃至万亿计的智能节点逐步加入并组成全球计算网络。“节点”们不同程度上掌握了充分甚至冗余的算力与存储，期待着与世界的链接与共识。
节点之间正在产生难以计量的多维度的链接，多层次的定义了万事万物的价值、“链接”产生了意义，决定了某一“节点”的特定状态对其他“节点”的影响或改变，产生了新的度量衡。
这一切正在并将逐步建构真正意义上的复杂网络，呈现为高度自组织的分布式体系。这一基本事实亦将逐步解构乃至瓦解传统计算架构对于治理结构、算法、算力与数据的垄断，直至新一代的全数字化基础设施横空出世。
结构决定功能 。目前几乎所有的区块链技术体系都仍局限于节点之间的“信任”与性能问题。但如果继续沿袭这样的思路，我们将仍然无法摆脱今天这个离散、孤立、无隐私保护的互联网架构，我们也将仍然无法处理各类复杂问题。
将复杂性还原为根本问题之后，全数字化世界的公共基础设施可以展开为：数据的流动性、多源异构网络的自组织与可装配的隐私保护。要实现充分的数据交换与协同计算，这一切都源于无所不在的计算。也只有依赖这一不断进化的基础设施，我们才可以真正展望人工智能可计算的未来。
自莱布尼茨始，计算日益成为科学与哲学的基础方法论，并已经在从原子世界到比特世界中呈现出统一的威力。计算是对数据和信息的处理过程、计算是宇宙与生命存在和进化的基本方式、计算是人类认知和行为的基础范式。
从这一视角出发，区块链的未来既依赖于经济模型与激励机制，但又极大程度的超越于此。可以让我们将目光投向更为重要的领域，认真的思考未来的互联网和数字时代，我们应该如何构造与生存。
二、计算主义与区块链
1、计算主义的历史地位
莱布尼茨在《论万物的终极起源》中描述道：“世界不仅是一台最值得称道的机器，而且就其心灵组成而言，它也是一个最好的共和国。”
回顾计算一路走来的过程，可以发现从“史前”数学到古希腊数学，数学起源于计算，人类对世界的认知与改造也起源于计算过程，无论是测量、水利、狩猎、气象等各项基本生存要素都要从基础的计算方法和过程展开和实现。
进一步，从计算转变到推理被视为“数学”的开端，然而计算在数学大厦中却没有立锥之地。
莱布尼茨梦想有一套普遍的演算规则，能完全实现人类的理性的逻辑推理，并且制造出完成这些演算的机器，从而使心灵从创造性思维中解脱出来。莱布尼茨的伟大在于前瞻性地尝试探究计算的本质，虽然没有给出答案，甚至于今天给出的答案也与莱布尼茨期望相左。但是某种程度上说，300年后的今天，人类依然在延续着莱布尼茨的梦想。
在此之后，布尔、弗雷格、罗素、希尔伯特、哥德尔直到图灵，一代代的思想者推动人类认知的模式从逻辑推理向计算转变。图灵机完整地定义算法之后，我们终于可以知道算法的边界在哪里，哪些问题可计算，哪些问题完全不可计算。可以说，计算进化的过程正是人类认知进步的过程。人类的伟大成果，绝大部分是计算出来的。
2、 重回莱布尼茨之梦
人展开为此在映射出的无数个存在本体，基于万物互联构造出的日益多样性的外部联接，产生了日益丰富的外部认知，构造出多样化的解决方案来改造世界。人的此在只能通过计算、存储与通讯的融合来实现认知的完整过程以及迭代进化。而计算过程是由数据、算法和算力共同构建的。
算法是人类高举理性主义的产物，在知识层面，可以将所有算法理解为都是以人为主语，以输入的数据为宾语。算法的目的是改变宾语的状态，并且需要有限时间内、有限资源条件下可执行，并且输出为确定性结果。这些综合起来构成狭义的算法概念。
而改变数据状态的是“计算”，算法和计算过程是谓语的一体两面，这一认知与执行过程的知行合一才构成了我们的世界。
从比特币开始的区块链革命正是一个标准的“计算主义”的伟大实践，以一个高度抽象的信任问题来凝聚人类共识，而将具体的应用与服务作为后续路径逐步展开，以激励手段推进社会的大规模协同直至进入真正意义上的全数字化时代。虽然今天我们的科学技术实践都仍未超出图灵与香农定理的范畴、虽然今天的区块链领域中鱼龙混杂甚至令人失望，但从比特币开始给出的清算交收一体化思路、随后产生的激励效应、基于“信任”驱动的共识机制将人类对于未来数字化世界的认知打开了一扇大门。正是在这个意义上，我们提出了Trustless Computing，中文勉强可以翻译为“无需信任的计算”。
在一个充分展开为复杂性网络的世代中，任一单一中心化节点都无法从技术乃至治理层面承载更加复杂的大规模计算任务和数据流动，人类需要逐步转变成依靠无需人类干预的计算网络来代替传统工具，真正意义上实现人类的解放。至于作为个体的人类，是否会被网络异化为计算的对象和工具，这将同样是无法完全避免的。但我仍然充分的相信，无论这一作为基础设施的计算网络如何演进，黑客帝国中的场景是不会出现的。“万物皆备于我”，“我”就是万物的主语和唯一，一切的工具都将根本性的服从于主语的意志和操纵，这也是生而为人最根本的禀赋与存在方式。
我在与巴比特创始人长铗的讨论过程中，建议他将“计算即权力”演进至“计算即权利”，长铗兄欣然认可。一字之差亦代表了我们对于整个问题的进一步深入思考。计算过程背后凝聚的人类认知与实践过程必然将作为我们生而具有的权利，同时也进一步要求我们承担相应的责任。
三、区块链与密码学
1、区块链为何需要密码学
采用密码学提供更强大的隐私保护，恰恰是为了让数据更加开放。密码学的崛起伴随着整个全数字化世界的演进过程。在每一个复杂网络中，数据的流动性与节点的泛智能化都将隐私问题的极端重要性摆在了机构和个人面前。数据的所有权归属本质上是对数据隐私的保护，这将构成下一代互联网的基础，也是人类数字化生存和技术的“栖居”的基本模式。这一看似矛盾的历史使命毫无疑问将由密码学来承担。
但必须说明的是密码学并不能孤立的解决全部问题，也不是密码算法越多越好。需要跨学科的理论突破、恰当的数据治理结构与大量的工程实践，才能够真正解决数据隐私性与可用性之间的根本“矛盾”，也是唯一能够解决现实场景中看似“不可能”问题的工具。
传统的区块链在技术层面只是用到了最为简单的密码学工具，其本身也并未提供隐私保护的功能。
与之相反，区块链这种新的分布式架构，对于隐私保护的需求远远高于传统架构，这也是为何不断有高级的密码学工具不断叠加于区块链之上以提供隐私保护的根本源动力。合适的密码学工具遇到合适的场景，进而推动了密码学的崛起。
2、区块链社区对于密码学的误读
密码学是一门真正的交叉学科，从数学到计算机科学，再到现在的量子力学甚至到生物学，都显示了密码学的强大的生命力。密码学吸收各个学科的特点，也同时促进各个学科的发展。面对我们所处的高度复杂的网络世界，也必须采用这样一门交叉学科的技术工具才能真正解决问题。
但毋庸置疑的是整个社区和社会对于一些基本概念存在有意无意的误读和混淆，是必须要予以申明和修正的。“密码学”（Cryptography）包含（但不限于）对称密码学和非对称密码学，分别研究对称密钥体系与公私钥体系。研究范畴包括隐私性（Privacy）和完整性（Integrity）。隐私性又称机密性（Confidentiality）保护信息不被攻击者获取。完整性保证数据不被攻击者篡改。隐私性和完整性可以作为同时满足的特性进行研究。
“加密”（Encryption）只是密码学中的一部分，加密必然会对应着解密（Decryption）。加密是利用密钥从明文到密文的过程，解密是利用密钥从密文到明文的过程。Hash只是数字摘要算法（Digital Digest），而并不是加密算法，因为无法（有效的）从Hash的结果中恢复出明文。
今天“Crypto”这一词汇已经进化出许多新的含义，被广泛应用到各个场合，已经成为了新兴经济体的重要代称之一。
表1 密码货币（Cryptocurrency）中涉及的密码学技术
Cryptocurrency正确的解读是“密码货币”，而非“加密货币”。在原生的比特币系统中只是使用了Hash和数字签名算法，甚至没有使用加密算法。由于Hash和数字签名只是保护数据的完整性或者说不可篡改性，因此原生的区块链技术根本无法提供任何隐私保护。隐私保护只有在叠加后续的零知识证明，安全多方计算，全同态加密等算法之后才可能被真正实现。
与之相对应的Crypto Economics也应该被称为密码经济学，而非以讹传讹的“加密经济学”。密码学的整个体系才是支撑未来经济体系的基础协议与能力，而非“加密”而已。信仰技术改变世界的社区极客，更应该具有理性主义精神，在基本概念上正本溯源，而不是以讹传讹。
四、计算主义与计算的未来
计算主义作为一个抽象的理念，是几乎包括了当代各项新兴技术与学科的，其中根植于作为计算复杂性理论分支的密码学也需要在更高的层面被展开与实践。
在接下来的十到二十年时间里，我们也许将会有幸见证到如下事实：
1、隐私计算
为一切数据的流动性提供完备的价值保护与确权，直接表现为金融意义上的数据评级、估值与定价，这一理念下才有可能真正实现数据交易市场。但在这个可运营的隐私计算网络中，最终用户对采用何种密码学算法是无感知的，Crypto as a Service(CaaS)将会作为公共基础设施的标配提供服务。
2、可验证计算
为一切计算任务的全网分发与执行提供高效的支撑与实现，确保全人类可以共享全球计算资源，这一条件下才有可能真正实现算力交易市场。
在以上两个条件下，都将需要有足够的激励机制，以及相应的度量衡来度量全人类对于全球计算资源和服务的使用，这就是我们眼中的Token，是对全人类各项Transaction（无论被翻译为“事务”还是“交易”都很传神）的基本度量与计费，如同今天的水电煤网络基础设施一样，面向多元化、多维度的Transaction需要有更加符合这个世代需求的工具。比特币是度量这一未来世代人类基本生存方式的原初模型，简单且稳定。这也是作为基础设施的最基本特性。
3、电路计算
电路是计算的一种基本表现形式，电路复杂性是计算复杂性的一个重要分支。任意形式的可计算模型都可由电路表示。电路最早可以追溯到数学家George Boole，布尔电路即是以George Boole命名。电路复杂性最早的研究可以追溯到Shannon。电路因为其基本组成部分的简易性，是在密码学中被广泛使用的计算模型。
电路将会是未来区块链基础架构的基本表现形式和技术路线之一。我们相信全数字化世界将逐步、完整的向以电路为表现形式的公共基础设施转移。
电路是由各种不同的门（Gate）通过输入输出线构成的“复杂有向无环网络” 。由逻辑门（比如：与、或、非、异或等）构成的电路称为布尔电路（Boolean Circuit）；由算术门（比如加法、乘法等）构成的电路称为算术电路（Arithmetic Circuit）。
电路是未来整个复杂网络的连接纽带。通过电路的形式垂直连接上层智能合约与底层共识算法，以达到计算可验证、可度量的根本目标。我们致力于通过电路来水平的连接各类算法，以到达计算的隐私性。电路作为安全多方计算、零知识证明、可验证计算、全同态加密共同使用的通用计算模型，以其超强的普适性串联各类算法。
更为重要的是，电路也是未来度量“计算”的基本单位。任何计算都可拆分为电路，电路以有限种类的门构成各类复杂的计算形态，如同生命一般，恰当的“简单”产生了极致的“复杂”。电路正是复杂性的最好诠释和缘起。对计算的度量可直接细化到门的数量和种类。各类计算中不同种类门的资源消耗不同，对各类门消耗的度量进而反映为对整个计算的度量，电路为计算的度量和定价提供了理论基础。
同时与计算相呼应的是，电路与下一代专用计算硬件无缝对接。下一代计算架构中有关计算的表示、算法的实现都将会围绕电路进行展开。计算密集型与通信密集型的算法最终需要专用硬件支持以支撑复杂的应用场景与逻辑。人类未来作为基础设施的计算架构的电路形态及模型将会天然的适合专用硬件的实现，从而实现软硬件的协同进化。
